C++模板中修改std::function签名 为值传参添加const&限定

C++17 支持类模板参数推导（CTAD），当模板参数可以通过构造函数推导时不需要显式指定，比如：

auto f = std::function([](A x){});

这段代码里f的类型会被自动推导为std::function<void(A)>。此时调用f(a)（a是类型为A的左值）时，会先调用A的拷贝构造函数，再调用A的移动构造函数；但直接调用原始lambda时只会触发拷贝构造，不会产生额外的移动构造调用。
要消除这个多余开销，可以显式指定形参为const引用，写法如下：

auto f = std::function<void(const A&)>([](A x){});

现在需要修改原有make_function模板函数，自动实现这个优化：自动为所有按值传递的形参加上const &限定，消除CTAD带来的多余移动构造开销。原有实现如下：

template<typename F>
auto make_function(F&& f) {
    return std::function(std::forward<F>(f));
}

核心思路是不依赖std::function的默认CTAD推导，而是先提取传入可调用对象的函数签名，将其中纯按值传递的形参替换为const T&类型，再用调整后的签名显式实例化std::function。
完整实现代码如下：

#include <functional>
#include <type_traits>

// 类型萃取：转换函数签名，仅将按值传递的非const形参替换为const左值引用
template <typename Sig>
struct adjust_signature;

// 匹配普通函数签名
template <typename Ret, typename... Args>
struct adjust_signature<Ret(Args...)> {
    using type = Ret(
        std::conditional_t<
            // 如果形参本身是引用、或者已经是const限定，不做修改
            std::is_reference_v<Args> || std::is_const_v<std::remove_reference_t<Args>>,
            Args,
            // 否则将值类型替换为const &
            const std::remove_cvref_t<Args>&
        >...
    );
};

// 匹配const成员函数签名（非mutable lambda的operator()默认是const成员函数）
template <typename Ret, typename... Args>
struct adjust_signature<Ret(Args...) const> {
    using type = typename adjust_signature<Ret(Args...)>::type const;
};

template <typename F>
auto make_function(F&& f) {
    // 提取可调用对象的operator()对应的函数签名
    using call_op_ptr = decltype(&std::remove_cvref_t<F>::operator());
    using raw_sig = std::remove_pointer_t<call_op_ptr>;
    // 生成调整后的签名
    using target_sig = typename adjust_signature<raw_sig>::type;
    // 用调整后的签名显式构造std::function
    return std::function<target_sig>(std::forward<F>(f));
}

• 这个实现只会修改纯按值传递的形参：如果原可调用对象的形参本身是左值引用、右值引用，或者已经带const限定，都会保留原有类型，不会破坏原有的参数传递语义。
• 调整签名后，std::function的调用运算符会按const引用接收实参，再传给内部持有的lambda，lambda本身按值接收参数的逻辑不变，只会触发一次拷贝构造，不会产生额外的移动开销。
• 对于重载了多个operator()的可调用对象（比如自定义的带多个调用运算符的类），这个实现会编译报错，这类场景本身也无法自动推导唯一签名，需要用户显式指定目标函数类型，不属于通用逻辑需要覆盖的范围。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者sunmat